GPS Navigation Kompassrose

UTM-Koordinatensystem, WGS84-Kartendatum

Geographische Koordinatensysteme ermöglichen die genaue Ortsbestimmung auf der Erdoberfläche in Form von eindeutigen Zahlenwerten. Das bekannteste geographische Koordinatensystem ist das Koordinatennetz bestehend aus Längen- und Breitengraden (Longitude und Latitude). Zu finden ist dieses auf Globen, Atlanten und vielen Landkarten. 
Auf neueren GPS-geeigneten Landkarten, Straßenkarten oder Stadtplänen wird dagegen fast ausschließlich das UTM-Koordinatensystem verwendet (UTM= Universal Transverse Mercator). Der große Vorteil von UTM-Koordinaten gegenüber Längen- und Breitengraden besteht in der einfacheren Handhabung: UTM-Koordinaten lassen sich direkt in "km" von der Karte ablesen, während zum Ablesen von Längen- und Breitengraden zusätzliche Hilfsmittel benötigt werden. Außerdem lässt sich das UTM-Koordinatengitter gut zur Abschätzung von Entfernungen einsetzen.

UTM-Koordinatensystem

Zur Bildung des UTM-Koordinatengitters werden insgesamt 60 Meridianstreifen auf die Erdoberfläche projiziert. Dabei wird zwischen 6 geographischen Längengraden jeweils ein Meridianstreifen eingefügt. Die Meridianstreifen haben am Äquator die größte Breite und verjüngen sich Richtung Nord- und Südpol. Trotzdem sind sie metrisch aufgebaut: Während der Abstand zwischen den Längengraden immer geringer wird "verlieren" die Meridianstreifen an der Stoßkante an Fläche.
Die Meridianstreifen sind beginnend an der 180°-Datumsgrenze durchnummeriert. Deutschland wird von den Meridianstreifen Nr. 32 und 33 abgedeckt, siehe Bild 1.

Zur Bestimmung der UTM-Koordinaten (Bild 1, untere Koordinate) wird zunächst die Nummer des Meridianstreifens ermittelt:  32

Anschließend wird der Rechtswert (Ostwert) abgelesen: 
     Gitterlinie-> 600km + 85,0Km nach rechts = 685,000km

Dann kann der Hochwert (Nordwert) abgelesen werden: 
     Gitterlinie-> 5300km + 42,5km nach oben = 5342,500km

Das Ergebnis für das GPS-Gerät (in Metern) lautet:  
     32  685000 E (O)
         5342500 N

Die Anzeige der UTM-Koordinaten im GPS-Empfänger erfolgt meistens in Metern. Die erste Zeile zeigt die Meridianstreifennummer und den Rechtswert an. Die zweite Zeile zeigt den Hochwert an, siehe Bild 2. Im Garmin Foretrex ist zwischen Meridianstreifen-Nr. und Rechtswert noch ein zusätzlicher Buchstaben "U" zu erkennen. Dieser Buchstabe kennzeichnet einen horizontalen Abschnitt des Meridianstreifens und diente der besseren Übersicht. Er ist eigentlich überflüssig und wird vom Magellan Explorist deshalb konsequenterweise weggelassen. Stattdessen zeigt das "N" hinter dem Hochwert an, dass es sich um die nördliche Halbkugel handelt, siehe Bild 2,rechts.

Einstellung des UTM-Koordinatensystems

Garmin Foretrex Setup
Bild 3: Setup des Garmin Foretrex

Das Koordinatensystem lässt sich bei den meisten GPS-Empfängern unter dem Menüpunkt Karteneinheiten, Positionsformat, oder Navigationseinheit einstellen. Es gibt jedoch auch GPS-Empfänger für spezielle Zielgruppen, z.Bsp. Armband-Empfänger für Jogger, die Positionen nur in Längen- und Breitengraden anzeigen können. Um zeitaufwendige Umrechnungen zu vermeiden, sollte man beim Kauf eines GPS-Empfängers auf dieses Detail achten.

Einstellung des Kartendatums WGS84

Magellan Explorist: Einstellung des Kartendatums
Bild 4: Kartendatum im Magellan Explorist

Neben dem Koordinatensystem gibt es noch eine weitere kartenabhängige GPS Empfänger-Einstellung: das geodätische Kartendatum oder Kartenbezugssystem, siehe Bild 3, zweiter Parameter und Bild 4. Auf Landkarten ist dieses Kartendatum meistens in der Legende versteckt. Ist das Kartendatum falsch eingestellt, kann es insbesondere bei Karten mit hochauflösendem Maßstab zu größeren Fehlern kommen.
Hintergrund für die Existenz verschiedener Kartendaten ist zum einen die mehrfache Verbesserung der Erd- oder Referenzellipsoids, zum anderen aber auch die Existenz verschiedener zuständiger Behörden.

Moderne Karten haben meist das globale Kartendatum WGS 84  (World Geodetic System 1984 Ellipsoid). Es wurde 1984 definiert und ist das zur Zeit aktuelle Bezugssystem.

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